(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジン用燃料インジェクタにおいて、
インジェクタ本体軸線（１９）を形成する細長い形態のインジェクタ本体（３）と、
前記インジェクタ本体の一端に配置されたインジェクタノズル（５）と、
複数の要素接続手段であって、前記複数の要素接続手段の各々は、前記燃料インジェクタ内に流体連結及び電気的接続のいずれか一方を行うことができる複数の要素接続手段とを含み、
前記要素接続手段（１０１、１２６、１３０）のうちの少なくとも幾つかは、前記インジェクタ本体軸線（１９）を中心として互いに対して回転できるように構成されており、
前記燃料インジェクタは、更に、
少なくとも一部が前記インジェクタ本体内に配置された、複数の要素（８、４１、１５、１７、２３）を含み、前記複数の要素の各々は、要素接続手段と連通しており、
前記複数の要素は、更に、使用時に燃料を燃料リザーバに戻すように構成されたバックリーク燃料復路（１７）と、前記インジェクタノズルを通した燃料供給を制御するための電気制御式アクチュエータ装置（１３）と、前記アクチュエータ装置を制御ユニットに接続するように構成された電気的接続部（１５）とを含む、燃料インジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料インジェクタにおいて、
前記複数の要素接続手段は、高圧燃料入口（１０１）及び低圧燃料出口（１２６）を含み、前記入口及び出口は互いに対して回転できる、燃料インジェクタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃料インジェクタにおいて、
前記複数の要素接続手段は、前記インジェクタ本体軸線を中心として回転できる高圧燃料入口（１０１）及び前記インジェクタ本体軸線を中心として回転できる低圧燃料出口（１２６）のうちの少なくとも一方を含む、燃料インジェクタ。
【請求項４】
請求項１、２、又は３に記載の燃料インジェクタにおいて、
前記要素接続手段の各々は、前記インジェクタ本体軸線を中心として回転できる、燃料インジェクタ。
【請求項５】
請求項１に記載の燃料インジェクタにおいて、
前記インジェクタ本体内の前記要素は、前記インジェクタ本体軸線を中心として軸線方向に配置されている、燃料インジェクタ。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクタにおいて、更に、
前記インジェクタ本体軸線に沿って配置された要素を含む、燃料インジェクタ。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクタにおいて、
前記複数の要素のうちの一つが燃料供給通路（８）である、燃料インジェクタ。
【請求項８】
請求項７に記載の燃料インジェクタにおいて、
前記燃料供給通路は、前記インジェクタ本体軸線（１９）を中心として環状に配置されている、燃料インジェクタ。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクタにおいて、更に、
前記インジェクタノズルからの燃料の送出を制御するため、ニードル座と係合できるニードル部材と、前記ニードル部材の移動を制御するためのアクチュエータ装置（１３）とを含み、前記アクチュエータ装置及び前記インジェクタ本体は共通の軸線を形成する、燃料インジェクタ。
【請求項１０】
請求項９に記載の燃料インジェクタにおいて、
前記燃料供給通路は、前記アクチュエータ装置を取り囲んでいる、燃料インジェクタ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクタにおいて、
前記バックリーク復路、アクチュエータ装置、及び電気的接続部は、前記インジェクタ本体軸線を中心として環状に配置されているか或いは前記インジェクタ本体軸線に沿って配置されているかのいずれかである、燃料インジェクタ。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクタにおいて、
前記燃料供給通路の前記接続手段は、高圧燃料入口であり、前記バックリーク復路の前記接続手段は低圧燃料出口であり、前記電気的接続部の前記接続手段は電気的接続点である、燃料インジェクタ。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクタにおいて、
前記燃料供給通路部は、前記バックリーク復路、前記アクチュエータ装置、及び前記電気的接続部を取り囲む、燃料インジェクタ。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクタにおいて、
前記複数の要素は、同心に取り付けられている、燃料インジェクタ。
【請求項１５】
請求項１２乃至１４のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクタにおいて、
前記高圧入口は前記インジェクタ本体と一体に形成されている、燃料インジェクタ。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクタにおいて、
前記インジェクタ本体は、開放した第１端部（１１２）及び部分的に閉鎖した第２端部（１１４）を持つボア（１１０）を形成し、前記第２端部は開口部（１１８）を含み、この開口部を通って前記インジェクタノズルが突出する、燃料インジェクタ。
【請求項１７】
請求項１６に記載の燃料インジェクタにおいて、
前記複数の要素のうちの少なくとも一つが、前記インジェクタ本体の前記部分的に閉鎖した端部（１１４）に当接し、これにより所定の場所に保持される、燃料インジェクタ。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクタにおいて、
前記インジェクタ本体の第１端部は開口部（１１９）を有し、この開口部を通って前記インジェクタノズル（５）が突出し、前記インジェクタ本体はボア（１１０）を形成し、このボア内に高圧スリーブ（１０２）が配置され、前記スリーブと前記インジェクタ本体との間の環状の隙間が燃料供給通路（８）を形成する、燃料インジェクタ。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクタにおいて、更に、
前記インジェクタノズルを前記インジェクタ本体に固定するように構成されたキャップナット（２５）を含む、燃料インジェクタ。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクタにおいて、更に、
前記インジェクタ本体の、前記インジェクタノズルから離れた端部に配置された端キャップ装置（２０１）を含む、燃料インジェクタ。
【請求項２１】
請求項２０に記載の燃料インジェクタにおいて、
少なくとも一つの要素接続手段が前記端キャップ装置に配置されている、燃料インジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料インジェクタの分野に関する。詳細には、本発明は、インジェクタニードルを外部コマンド、例えばソレノイドによって制御する改良燃料インジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の燃料インジェクタを図１に示し、このようなインジェクタの作動を図２ａ乃至図２ｅを参照して説明する。
図１を参照すると、この図には、ソレノイド制御式燃料インジェクタ１が示してある。インジェクタ１の形態は全体に細長く、インジェクタの長さに沿って延びる長さ方向軸線を形成し、インジェクタ本体３（場合によってはノズルホルダ本体と呼ぶ）及びインジェクタノズル５を含む。インジェクタノズル本体５は、複数のノズル孔（図示せず）を有し、これらのノズル孔は、使用時に燃料を燃焼チャンバ（図示せず）内に噴射するように構成されている。
【０００３】
インジェクタ本体３内には、高圧燃料ポンプ９から高圧燃料を受け取る燃料供給通路７が設けられている。燃料ポンプ９には燃料リザーバ１１から燃料が供給される。
更に、インジェクタ本体３内にはソレノイドが設けられている。このソレノイドのボビン１３（ソレノイドの捲線）が図１に示してある。電気的接続部１５がインジェクタ本体３の長さを通ってソレノイドまで延びている。
【０００４】
インジェクタ本体３内には、更に、バックリーク復路１７が設けられており、図２ａ乃至図２ｅに関して以下に説明するように、使用時に、このバックリーク復路１７を低圧の燃料が通過する。
【０００５】
インジェクタノズル５（及びインジェクタ本体３）の長さ方向主軸線１９は、この燃料インジェクタ１のソレノイドの長さ方向軸線２１からオフセットしているということに着目されたい。図１において、このオフセットに「Ｌｉｆｔ」と記してある。燃料インジェクタの内部流路及び機構、「液圧コマンド」構成要素を図２を参照して更に詳細に説明する。図１では、液圧コマンド構成要素の全体を要素２３として示す。
【０００６】
インジェクタノズル５は、キャップナット２５によって加えられた圧縮荷重によってインジェクタ本体の端部に保持されている。
図２ａ乃至図２ｅは、図１のインジェクタ１の作動原理を示す。図２には、要素２３の内部機構が示してある。燃料供給通路７は、インジェクタ１を通って下方にインジェクタノズル５まで延びていることがわかる。噴射ニードル２７に設けられた経路及びインジェクタ本体３内のチャンバにより、高圧燃料を、噴射ノズルボアのボア２９を通してニードル２７の先端まで流すことができる。
【０００７】
図２ａに示す位置では、ニードル２７はノズル５に着座しており、燃料はノズル孔３１を通過できない。ノズルボア２９内の高圧燃料は、インジェクタニードル２７の表面に作用し、上方への力を及ぼすということに着目されたい。
【０００８】
高圧燃料は、更に、バルブ３３を通ってニードル２７の上方のばねチャンバ３５に流入する。従って、このチャンバ内の燃料はニードルに下向きの力を及ぼす。チャンバには、更に、ばね３７が設けられている。このばね３７は、ニードルを着座位置に向かって下方に押圧する。
【０００９】
制御バルブ３９がばねチャンバ３５の上方に及びソレノイド４１の下方に配置されている。図２ａでは、このバルブは閉鎖している。バックリーク復路１７に低圧燃料が配置されている。
【００１０】
図２ｂでは、ソレノイド制御バルブ３９は開放されている。ばねチャンバ３５内の圧力が低下したことに着目されたい。チャンバ内の燃料及びばね自体によって及ぼされた力は、それでも、ニードルを着座位置に保持するのに十分である。
【００１１】
ばねチャンバ３５内の圧力は、燃料がバックリーク復路１７を通って低圧リザーバに漏出するため、図２ｃの状態に至るまで更に低下する。図２ｃでは、インジェクタニードルがその座から持ち上がり、燃料をノズル孔３１を通して噴射できる。
【００１２】
図２ｄでは、制御バルブ３９が再び閉鎖し、ばねチャンバ３５内の圧力が上昇する。圧力が上昇するため、ニードルは、図２ｅの状態に至るまで閉鎖を開始する。図２ｅでは、ニードルはその着座位置に戻り、燃料噴射が停止する。
【００１３】
図１及び図２の構成では、燃料供給経路７の大きさが、インジェクタノズル５、ノズルホルダ本体の外部寸法及びアクチュエータ４１（例えばソレノイド）の大きさによって制限されるということに着目されたい。ディーゼルエンジン環境では、及びこの代表的な構造について、高圧燃料経路の容積は、１ｃｃ乃至１．５ｃｃである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
高圧燃料ラインの容積を増大することにより、インジェクタの作動の最適化が補助されるということに着目されたい。従って、本発明の目的は、周知の燃料インジェクタよりも容積が大きい高圧燃料ラインを持つ燃料インジェクタを提供することである。
【００１５】
図１の例では、高圧入口（ポンプ９に連結されている）及び電気的接続部１５は、インジェクタ本体の同じ側に配置されているということに着目されたい。燃料インジェクタが組み込まれるエンジンシステムの形体に応じて、これらの「連結（接続）」箇所の位置を変えることができるのが望ましい。従って、本発明の目的は、更に、組み込まれるエンジンシステムに応じて形体を変えることができる燃料インジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の態様によれば、内燃エンジン用燃料インジェクタにおいて、インジェクタ本体軸線を形成する実質的に細長い形態のインジェクタ本体と、インジェクタ本体の一端に配置されたインジェクタノズルと、燃料インジェクタ内及び／又は外に流体連結及び／又は電気的接続を行うための複数の要素接続手段とを含み、要素接続手段のうちの少なくとも幾つかは、インジェクタ本体軸線を中心として互いに対して回転できるように構成されている、燃料インジェクタが提供される。
【００１７】
上述のように、周知の燃料インジェクタ構成は、様々な構成要素の配向が固定されているため制限されている。しかしながら、本発明では、燃料インジェクタは、複数の要素接続手段（例えば、高圧入口、低圧出口、電気的接続点）を含み、その少なくとも幾つかは、インジェクタ本体軸線を中心として互いに対して回転できるように構成されている。このように、燃料インジェクタへの連結箇所（接続点）（例えば燃料入口及び出口及び電気的接続点）を互いに対して移動でき、これによってインジェクタの変更を行うことができる。
【００１８】
便利には、要素接続手段は、（高圧燃料を高圧燃料供給通路に供給するための）高圧入口及び（バックリーク燃料復路から戻った燃料をインジェクタから除去できるための）低圧出口を含んでいてもよく、これらの入口及び出口は互いに対して回転できる。
【００１９】
便利には、複数の要素接続手段は、インジェクタ本体軸線を中心として回転できる少なくとも一つの燃料関連要素接続手段（例えば、燃料入口又は燃料出口）を含んでいてもよい。
【００２０】
便利には、全ての要素接続手段がインジェクタ本体軸線を中心として回転できてもよい。
燃料インジェクタは、更に、少なくとも一部がインジェクタ本体内に配置された複数の要素（例えば内部の電気的構成要素及び液圧構成要素及び電気的接続部等の特徴、燃料供給通路、及びバックリーク燃料復路）を含んでいてもよい。複数の要素の各々は、要素接続手段（例えば、高圧入口、低圧出口、電気的接続点）と連通している。
【００２１】
要素（即ち「インジェクタ要素」）は、全体がインジェクタ本体内に配置されていてもよく、別の態様では、一部がインジェクタ本体内に配置されていてもよい。例えば、バックリーク燃料復路は、インジェクタノズルからインジェクタ本体の内側を通って、インジェクタノズルとは反対側のインジェクタ本体の端部に配置された端キャップ等の構成要素まで延びていてもよい。この例では、低圧燃料出口が端キャップ装置の表面に形成されていてもよい。低圧燃料出口は、一部が端キャップ装置を通り且つ一部がインジェクタ本体内を通るバックリーク復路を介してインジェクタノズルと連通する。従って、この例のインジェクタ要素は、少なくとも一部がインジェクタ本体内に配置されているものと考えられる。別の例では、燃料供給通路は、一端がインジェクタノズルと連通し、他端がインジェクタ本体とは別体の構成要素である高圧入口と連通するように、全体がインジェクタ本体内に配置されていてもよい。
【００２２】
二つ以上の要素が同じ要素接続手段と連通していてもよいということに着目されたい。例えば、アクチュエータ装置が、燃料インジェクタ内の電気的接続部を介して電気的接続点と連通している。
【００２３】
便利には、要素接続手段を互いに対して回転できるようにするため、要素は、インジェクタ本体軸線周りに軸線方向に分配されていてもよい。
便利には、要素の一つは、インジェクタ本体軸線に沿って配置されていてよい。
【００２４】
好ましくは、要素の一つは燃料供給通路であり、この燃料供給通路は、便利には、インジェクタ本体軸線を中心として環状に配置されていてもよい。従って、この例では、本発明は、燃料供給通路部がインジェクタ本体の主軸線（長さ方向軸線）を中心として軸線方向に分配された燃料インジェクタを提供する。燃料供給通路部は、軸線周りの環状空間を含んでいてよく、又は、主軸線を中心として配置された複数の燃料経路を含んでいてもよい。「燃料供給通路部」という用語は、以下の説明において、「燃料供給ライン」、「燃料供給経路」、又は「燃料供給通路」という用語と等価であると考えられるということに着目されたい。
【００２５】
燃料インジェクタが同軸に形成されているため、所与の燃料インジェクタに比較的大容積の燃料供給経路を形成できる。便利には、インジェクタ内の任意の要素、例えばインジェクタノズル用制御アクチュエータ、バックリーク燃料復路、電気的接続部等を、これらが高圧燃料経路によって包囲されるように配置してもよい。
【００２６】
本発明の実施例による同軸の燃料インジェクタ形体により、高圧燃料供給ラインの容積が大幅に増大するということがわかっている。例えば、図１を参照して説明した周知の燃料インジェクタに対し、高圧燃料供給ラインの容積が最大約３ｃｃ増大する。
【００２７】
こうした高圧燃料供給ラインの容積の増大には多くの利点がある。例えば、インジェクタ内の容積の増大により、インジェクタで得られる噴射速度を改良できる。多数の噴射を取り扱うインジェクタの性能も改善する。
【００２８】
コモンレールシステムでは、高圧燃料供給ラインの容積を増大できることにより、コモンレールの容積を減少できる。幾つかの場合では、高圧容積を効果的に燃料インジェクタ自体の内部に配置できるため、レール全体を外すことさえできる。これにより、エンジンシステムの設計及び構成を行う上で大きな利点が提供される。
【００２９】
本発明の実施例による燃料供給ラインの容積の増大による別の利点は、燃料経路内の圧力波の効果を減少するため、特徴をインジェクタ内に設置できるということである。
本発明の別の好ましい特徴及び利点を以下に説明する。
【００３０】
燃料インジェクタは、便利には、インジェクタノズルからの燃料の送出を制御するため、ニードル座と係合できるニードル部材と、ニードル部材の移動を制御するためのアクチュエータ装置とを更に含み、アクチュエータ装置及びインジェクタ本体は共通の軸線を形成する。便利には、このような形体では、燃料供給通路部は、アクチュエータ装置を取り囲んでいてもよい。
【００３１】
便利には、燃料供給通路部は、インジェクタ本体の主軸線と平行に延びるように構成されていてもよい。
好ましくは、燃料供給通路部は、インジェクタ軸線を完全に取り囲むように構成されていてもよい。燃料供給通路部の断面は、任意の便利な形体であってもよいが、便利には、インジェクタの本体内に環状シースを形成する（即ち、使用時に燃料をインジェクタノズルに供給するため、インジェクタ本体内に環状空間が形成される）。
【００３２】
燃料供給通路部がインジェクタ本体内にこのような環状空間を形成する場合、好ましくは、燃料供給通路部は、その軸線がインジェクタ本体の軸線と共通であるようにインジェクタ本体内に配置されてもよい。
【００３３】
燃料通路が同軸に配置されているため、構成要素を、共通の軸線上でインジェクタ本体に取り付けることができるということに着目されたい。これにより、インジェクタ本体内の構成要素の配置に応じて、インジェクタ本体に作用する力が従来技術の構成と比較して減少するという利点を提供する。
【００３４】
便利には、要素は、これらの要素が互いに関して同心に取り付けられるように、一つの要素がインジェクタ本体軸線に沿って配置され、残りの要素がインジェクタ本体軸線を中心として環状に配置されるように配置されていてもよい。
【００３５】
更に、インジェクタの要素をインジェクタ軸線に沿って又はこれを中心として取り付けることにより、これらの要素に対する入口オリフィス及び出口オリフィスの配向を、インジェクタの主軸線を中心とした任意の便利な角度に配向できるという利点が得られるということに着目されたい。従来技術のインジェクタでは、インジェクタの要素が非対称に配置されていたため、関連した入口又は出口の配置に制限があった。これとは対照的に、本発明の実施例では、要素は上部の開口部からインジェクタ内に装填でき、本質的には同心に取り付けられ、そのため、関連した入口又は出口を任意の所望の配向に回転できる。これは、インジェクタの配置における融通性が得られるため、エンジン設計において有利である。更に、許容差の積み重ねを減少することによって、インジェクタノズル孔の角度位置に関する利点が得られる。
【００３６】
燃料インジェクタの内部要素は、更に、使用時に燃料を液圧コマンド／インジェクタノズルから燃料リザーバに戻すように形成されたバックリーク燃料復路と、インジェクタノズルを通した燃料供給を制御するための電気制御式アクチュエータ装置と、アクチュエータ装置を制御ユニットに接続するように形成された電気的接続部とを含んでいてもよく、バックリーク復路、アクチュエータ装置、及び電気的接続部は、インジェクタ本体軸線と平行に又はインジェクタ本体軸線に沿って配置されていてもよい。
【００３７】
便利には、燃料供給通路は高圧燃料入口と関連していてもよく、バックリーク復路は低圧燃料出口と関連していてもよく、電気的接続部は電気的接続点と関連していてもよい。燃料供給通路部は、このようなインジェクタでは、バックリーク復路、アクチュエータ装置、及び電気的接続部を取り囲むように構成されていてもよい。これらの要素は、互いに対して同心に取り付けられていてもよい。
【００３８】
高圧入口は、便利には、インジェクタ本体と一体成形されていてもよいということに着目されたい。このような構成には、高圧入口でのシール機能を簡単にするという利点がある。
【００３９】
便利には、インジェクタ本体は、開放した第１端部及び部分的に閉鎖した第２端部を持つボアを形成してもよい。第２端部は、開口部を有し、この開口部を通ってインジェクタノズルが突出する。
【００４０】
便利には、複数の要素の一つは燃料供給通路であってもよく、燃料供給通路の第１面はインジェクタ本体によって形成されていてもよく、燃料供給通路の第２面は高圧スリーブによって形成されていてもよく、スリーブは、使用時に、スリーブが発生した荷重により、燃料供給通路が、部分的に閉鎖した端部のところでシールされるように構成されている。便利には、複数の要素のうちの少なくとも一つがインジェクタ本体の部分的に閉鎖した端部に当接し、これによって所定の場所に保持されてもよい。複数の要素は、更に、スリーブが発生した荷重によって部分的に閉鎖した端部に向かって押圧されるように構成されていてもよい。
【００４１】
このような燃料インジェクタ形体ではインジェクタ本体の第１端部の開口部を通ってインジェクタノズルが突出し、インジェクタ本体は、内部に高圧スリーブが配置されるボアを形成し、スリーブとインジェクタ本体との間の環状隙間が燃料供給通路部を形成する。更に、このような形体では、高圧スリーブは、燃料インジェクタをシールするため、インジェクタ本体及びインジェクタノズルに荷重を加えるように構成されていてもよいということに着目されたい。
【００４２】
燃料インジェクタは、更に、インジェクタノズルをインジェクタ本体に固定するように構成されたキャップナットを含んでいてもよい。別の態様では、上述のように、所定の材料で形成された高圧スリーブをインジェクタ本体内に設けることによって、供給通路を本発明に従って軸線方向に分配してもよい。このスリーブは、インジェクタ本体とインジェクタノズルとの間に圧縮荷重を加えることができるように構成されていてもよく、これによって、様々な要素を互いに保持する上でキャップナットを必要としない態様のインジェクタを設計できる。
【００４３】
燃料インジェクタは、更に、インジェクタ本体のインジェクタノズルとは反対側の端部に配置された端キャップ装置を含んでいてもよい。端キャップ装置は、更に、インジェクタ本体から延びる特徴を含んでいてもよい（例えば、アクチュエータ装置への電気的接続部がインジェクタ本体を通って端キャップ装置内に延びていてもよい）。要素接続手段の幾つかが端キャップ装置上に又は端キャップ装置内に配置されていてもよい（例えば、上述の例では、電気的接続部は、端キャップ装置に取り付けられた電気的接続点と連通していてもよい）。
【００４４】
本発明の第２の態様によれば、ボアを形成するインジェクタ本体を提供する工程を含み、インジェクタ本体は、開放端部及び部分的に閉鎖した端部を持ち、部分的に閉鎖した端部は、インジェクタノズルを受け入れる寸法の開口部を含む、燃料インジェクタの組み立て方法において、インジェクタノズルをボアの開放端部内に及びインジェクタ本体の部分的に閉鎖した端部の開口を通して挿入する工程と、燃料インジェクタの複数の要素を開放端部を介してボアに挿入する工程と、端キャップ装置をインジェクタ本体の開放端部に固定する工程とを含む、方法が提供される。
【００４５】
本発明は、有利には、インジェクタの頂部の開口部から要素をインジェクタ内に装填できる形体の燃料インジェクタを含む。インジェクタボアの部分的に閉鎖した端部は、要素を所定の場所に保持するように構成されており、これによってキャップナットの必要をなくすように構成されている。
【００４６】
好ましくは、インジェクタ本体はインジェクタ本体軸線を形成し、内部要素はインジェクタ本体軸線を中心として環状に配置されていてもよい。これにより、要素の関連した入口又は出口を任意の所望の配向に回転できるように要素を同心に取り付けることができる。これにより、インジェクタの構成における融通性が得られ、エンジンの設計上の利点が得られる。
【００４７】
便利には、燃料インジェクタは、燃料インジェクタ内及び／又は外に流体連結及び／又は電気的接続を行うための複数の要素接続手段を含んでいてもよい。
好ましくは、方法は、少なくとも一つの要素接続手段を、要素接続手段の所望の配向が得られるまで、インジェクタ本体軸線を中心として回転する工程を含む。
【００４８】
従って、第３の態様によれば、本発明は、内燃エンジン用燃料インジェクタにおいて、実質的に細長い形態を持ち、インジェクタ本体軸線を形成するインジェクタ本体と、インジェクタ本体の一端に配置されたインジェクタノズルと、インジェクタ本体に形成された、インジェクタノズルと流体連通した、使用時に高圧の燃料を収容するように構成された燃料供給通路部とを含み、燃料供給通路部は、インジェクタ本体軸線を中心として軸線方向に分配されている、燃料インジェクタを提供する。
【００４９】
本発明の第４の態様によれば、内燃エンジン用燃料インジェクタにおいて、実質的に細長い形態を持ち、インジェクタ本体軸線を形成するインジェクタ本体と、インジェクタ本体の一端に配置されたインジェクタノズルと、少なくとも一部がインジェクタ本体内に配置された複数の要素とを含み、これらの複数の要素は、インジェクタ本体軸線を中心として軸線方向に配置されている、燃料インジェクタが提供される。
【００５０】
便利には、複数の要素は同心に配置されていてもよい。燃料インジェクタは、更に、燃料インジェクタ内及び／又は外に流体連結及び／又は電気的接続を行うための複数の要素接続手段を含み、要素接続手段のうちの少なくとも幾つかは、インジェクタ本体軸線を中心として互いに対して回転できるように配置されている。
【００５１】
複数の要素は、高圧供給通路、バックリーク燃料復路、インジェクタノズルを通した燃料の供給を制御するための電気制御式アクチュエータ装置、及びアクチュエータ装置を制御ユニットに接続するように構成された電気的接続部を含んでいてもよい。
【００５２】
本発明の第１の態様の好ましい特徴を本発明の第２の態様、第３の態様、及び第４の態様に適用してもよいということに着目されたい。
本発明を更に容易に理解するため、添付図面を例として参照する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、周知の燃料インジェクタの図である。
【図２】図２ａ乃至図２ｅは、周知の燃料インジェクタの作動原理を示す図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例による燃料インジェクタを示す図である。
【図４】図４は、本発明の別の実施例による燃料インジェクタを示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施例による燃料インジェクタの断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施例による燃料インジェクタの断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施例による燃料インジェクタの断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施例に従って使用される燃料供給通路についての変形例の構成を示す図である。
【図９】図９は、本発明の更に別の実施例による燃料インジェクタの図である。
【図１０】図１０は、図３の燃料インジェクタの変形例を示す図である。
【図１１】図１１は、図５の変形例の断面図である。
【図１２】図１２は、図６の変形例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下の説明において、「燃料供給通路」又は「燃料経路」という用語は「燃料供給通路部」又は「燃料供給ライン」という用語と等価であるということに着目されたい。
図３乃至図１２は、本発明の実施例による燃料インジェクタを示す。同様の参照番号が添付図面の同様の特徴に付してあるということに着目されたい。
【００５５】
図３及び図４からわかるように、本発明による燃料インジェクタ１００は、軸線方向設計を有する。燃料供給通路８は、この場合、インジェクタ１／インジェクタ本体３の長さ方向軸線１９に沿って実質的に環状形体を備えており、高圧燃料供給通路８がソレノイド４１、液圧制御構成要素２３、及びバックリーク復路１７を取り囲んでいる。この場合、ソレノイドの長さ方向軸線２１はインジェクタの軸線１９と一致するということに着目されたい。経路８は、従来と同様に、高圧ポンプ９（図３には示さず）によって高圧入口１０１を介して供給される。
【００５６】
次に、図３の構成を更に詳細に考えると、この場合、インジェクタ本体３は、環状高圧燃料供給通路８を含むということに着目されたい。環状高圧燃料供給通路８は、バックリーク復路１７を取り囲み、高強度鋼製の高圧スリーブ１０２によってバックリーク復路１７から分離されている。
【００５７】
図３の構成では、バックリーク復路１７もまた環状形体を有し、インジェクタ本体３の領域１０４のところでソレノイド４１を取り囲んでいる。ソレノイド４１は、インジェクタ本体軸線１９と一致して配置されている。図３に示すように、ソレノイドへの電気的接続部１５は、インジェクタ本体の軸線１９に沿ってインジェクタ本体３の領域１０６に配置されている。バックリーク復路１７は、更に、電気的接続部１５をこの上領域１０６で取り囲んでいるということに着目されたい。バックリーク復路１７及び電気的接続部１５は、低圧スリーブ１０８によって分離されている。低圧スリーブ１０８は、鋼又は他の適当な材料（例えば適当なプラスチック材料）で形成されていてもよい。
【００５８】
図１の構成とは対照的に、図３の燃料インジェクタはキャップナットを備えていない。図３の構成では、インジェクタ本体３には、一つの開放端部１１２、及び開口部１１８を備えた要素１１６（図３の実施例では、要素１１６はインジェクタ本体３と一体である）によって部分的に閉鎖された一端部１１４を持つボア１１０が形成されている。開口部１１８はインジェクタノズル５よりも大きいが、液圧コマンドユニット２３の直径よりも小さい。更に、要素１１６は、インジェクタ本体のボア１１０に上方から挿入された内部構成要素を受け入れるための表面を提供するということに着目されたい。
【００５９】
図３の構成では、燃料インジェクタの様々な構成要素間のインターフェースでの接触圧力は、高圧スリーブ１０２によってインジェクタ本体の上方から加えられた荷重によって発生される。高圧スリーブ１０２が発生した荷重は、高圧燃料がインジェクタ本体の部分的に閉鎖した端部１１４から漏れないようにするシール機能を提供するということに着目されたい。更に、インジェクタの内部構成要素を適当に設計することにより、シール面での接触圧力を燃料インジェクタ内の内部圧力と関連してもよいということに着目されたい。更に、高圧スリーブ１０２は液圧コマンド構成要素２３に荷重を加え、これによって高圧燃料通路８とバックリーク復路１７との間にシールを形成する。
【００６０】
インジェクタ本体３と端キャップ装置２０１との間のＯ−リング型シール１２０によって、インジェクタ本体３の端部１１２のところに低圧シールが形成されるということに着目されたい。
【００６１】
図４は、キャップナットシール構成を使用する本発明の一実施例によるインジェクタの変形例を示す。この変形例では、図３の構成１１６とは異なり、高圧燃料経路８が液圧コマンドユニット２３の表面で終端するということがわかる。更に、図４の液圧コマンドユニット２３は、上部分２３ａ及び下部分２３ｂを含む二部品構成であるということに着目されたい。ユニットの下部分は、上部分よりも大径である。
【００６２】
図４のインジェクタの変形例では、キャップナット２５の作用により、インジェクタの下部分からインジェクタの上部分に第１荷重が加えられる。この第１荷重は、インジェクタ本体３とインジェクタノズル５との間に接触圧力を発生し、漏れを防ぐ。液圧コマンドユニット２３に作用する高圧スリーブ１０２によって、インジェクタの上部分から第２荷重が加えられる。この第２荷重は、インジェクタ本体３とインジェクタノズル５との間の全体としての荷重を低減し、これによって、インジェクタ１００のシールが図３の構成と比較して更に困難になるということに着目されたい（しかしながら、第２荷重は、高圧通路とバックリーク復路１７との間の漏れを防ぐのに必要である）。
【００６３】
図３及び図４の両方において、バックリーク復路１７は、箇所１２２のところで二つの別々の部分に枝分かれする。端キャップ装置２０１内に配置された経路１２４は、バックリーク出口オリフィス１２６と連通しており、経路１２８はシールリング１２０のところで終端する。経路１２８の目的は、高圧スリーブのねじ山に沿った高圧経路から漏れる可能性がある燃料を集めるための容積を提供することである。
【００６４】
図３及び図４に示す本発明の実施例による燃料インジェクタは、インジェクタの様々な構成要素について、軸線に基づく設計を有する。この軸線構成のため、電気的構成要素１５及びバックリーク復路構成要素１７は、高圧燃料連結部とは独立しており、その結果、様々な燃料供給通路及び電気的接続部への入口及び出口連結部（接続部）を、選択されたエンジン環境内にインジェクタを装着する上で必要な任意の所与の配向にできる。このような設計上の融通性により、有利には、所定範囲のエンジン設計内でのインジェクタの装着性を改善する。
【００６５】
本発明の主題である本発明の融通性を、図３及び図４の燃料インジェクタの断面図である二つの断面図に示す。各図から同じ断面を取り出し、これらの断面にＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面と付けたということに着目されたい。
【００６６】
図５は、燃料インジェクタに沿った、矢印Ａの方向でのＡ−Ａ断面を示す。図３、図４、及び図５から、Ａ−Ａ断面は、高圧入口１０１、高圧スリーブ１０２、バックリーク復路１７、低圧スリーブ１０８、及び電気的接続部１５を通る断面図であるということがわかる。図５から、高圧燃料経路８及び高圧入口１０１の形体が環状であるため、高圧入口１０１は、インジェクタの主軸線１９を中心として任意の所望の配向をとることができるということは明らかである。
【００６７】
図６は、燃料インジェクタに沿った、矢印Ｂの方向でのＢ−Ｂ断面を示す。図３、図４、及び図５から、Ｂ−Ｂ断面は、バックリーク復路出口１２６を通る断面図であるということがわかる。バックリーク復路出口から軸線方向に間隔が隔てられているけれども、図６は、インジェクタの主軸線１９を中心とした電気的接続部入口／出口１３０（電気的接続点１３０）の配向を追加に示す。図６から、これらの構成要素は、環状であるため、及び主軸線に沿って間隔が隔てられているため、主軸線を中心とした任意の所要の位置（図６に角度γ及びβで示す）に配向できるということがわかる。
【００６８】
図７は、インジェクタの主軸線を上から噴射ノズルに向かって見た燃料インジェクタの図である。様々な入口及び出口（「要素接続手段」）、即ち高圧燃料入口１０１、バックリーク復路出口１２６、及び電気的接続部入口／出口１３０が見えており、及びこれらの構成要素の各々の間の様々な角度が示してある。図７から明らかなように、これらの構成要素は、図５及び図６とは異なる配置で配向されており、これによって本発明の融通性を強調する。
【００６９】
図３乃至図７は、高圧燃料経路８及びバックリーク復路１７について環状形体を示すが、この他の構成も可能であるということは理解されよう。高圧燃料経路についての別の構成を図８に示す。この構成は、複数の連結通路１３６によって相互連結された二つの円形（環状）経路１３２、１３４を含む。更に別の構成（図示せず）では、インジェクタノズルと流体連通した一つ又はそれ以上の連結通路（参照番号１３６を付した通路等）に連結された、単一の円形経路（参照番号１３２を付した経路等）しか設けられていなくてもよい。
【００７０】
燃料インジェクタ内の任意の要素について、同様の別の構成（この構成によって、要素は、環状通路又は環状ギャラリ等の環状特徴を介して要素接続手段と連通する）を使用してもよい。例えば、バックリーク復路１７は、インジェクタ本体に設けられた直線状ドリル孔を含んでいてもよい。このドリル孔は、低圧出口の近くの環状通路又は環状ギャラリに連結され、これにより低圧出口が環状通路又は環状ギャラリを介してバックリーク復路１７と流体連通する。
【００７１】
図９は、本発明の更に別の実施例を示す。この実施例は、図３の実施例と同様であり、図３と図９との間の相違を以下に論じる。
図３では、高圧入口１０１は、ノズル本体ホルダ３とは別個の構成要素１５０である。構成要素１５０とインジェクタ本体３との間の接触面をシールするため、シールリング１５２が設けられている。
【００７２】
図９では、図３とは異なり、高圧入口１０１はインジェクタ本体３と一体に形成されている。
図９の構成と比較すると、図３の構成（いわゆる「バンジョーコネクタ」構成）は、インジェクタ本体３の形成プロセスが簡単であるということに着目されたい（インジェクタ本体３は、複雑な特徴が何もない円筒体である）。
【００７３】
更に、図３の構成と比較すると、図９の構成は、高圧入口１０１のところでのシール機能が簡単であるということに着目されたい。
本発明の一実施例による燃料インジェクタの更に別の実施例を図１０に示す。図示のインジェクタは図３のインジェクタと同様であり、図３と図１０との間の相違を以下に論じる。
【００７４】
図１０のインジェクタには、二つの環状ギャラリ（２０３、２０５）が設けられている。環状ギャラリ２０３は、インジェクタ本体３に形成されている。環状ギャラリ２０５は、端キャップ装置２０１に形成されている。更に、環状ギャラリ２０３は、図１１の断面に示してあるということに着目されたい。環状ギャラリ２０５は、図１２のインジェクタの断面に示してある。
【００７５】
燃料インジェクタに環状ギャラリが設けられているか否かによって、要素接続手段を互いに対して回転する方法を決めることができる。
例えば、図３、図４、図５、及び図６に示す構成では、高圧入口１０１に対するバックリーク復路出口１２６の相対的角度位置を変えるのが所望である（換言すると、角度γ＋βを変えるのが所望である）場合、端キャップ装置２０１をインジェクタ本体３に対して回転してもよい。
【００７６】
しかしながら、これとは対照的に、図１０、図１１、及び図１２に示す構成では、環状ギャラリ２０５が設けられているため、バックリーク復路出口１２６を端キャップ装置２０１に対して任意の所望の形体まで回転してもよい（それでも、バックリーク復路出口１２６はバックリーク復路１７と流体連通状態にある）。このことは、更に、出口１２６及び電気的接続点１３０の相対的角度位置を図１０の任意の所望の形体に回転してもよいということを意味する。
【００７７】
更に、環状ギャラリ２０３が形成されているということはまた、高圧入口１０１を、インジェクタ本体軸線を中心として、インジェクタ本体３に対して回転させることができる（それでも、高圧入口１０１は高圧燃料通路３と連通状態にある）ことを意味する。
【００７８】
上述の実施例の別の態様では、電気的接続点１３０が端キャップ装置２０１の円弧状スロットに受け入れられてもよい。この態様では、電気的接続点は、インジェクタ本体軸線１９を中心として環状に限定された移動が可能である。更に別の態様では、低圧スリーブ１０８は、端キャップ装置２０１と一体に形成されていてもよい。この態様では、電気接続手段の角度位置を変化するために端キャップ装置２０１を回転すると、低圧スリーブ１０８もまた、インジェクタ本体３内で回転する。
【００７９】
電気的接続点は、更に、端キャップ装置２０１に対して自由に回転することができるように構成されていてもよい。このような態様では、電気的接続点１３０は、燃料インジェクタの上面を形成する。電気的接続部１５が、低圧スリーブ１０８の内面が形成するボアを通って、端キャップ装置２０１の同様の寸法のボア内に延びるということに着目されたい。この空間をエンジンシステムから適切にシールするため、例えば、図３に示す電気的接続点１３０の半径方向寸法を、接続点１３０の下面が下のボアを完全に覆うように増大してもよい。
【００８０】
上述の実施例は、単なる例であって、本発明を限定しようとするものではないということは理解されよう。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲に定義されている。更に、上述の実施例は、個々に使用してもよいし、組み合わせて使用してもよいということは理解されよう。
【符号の説明】
【００８１】
３  インジェクタ本体
５  インジェクタノズル
８  高圧燃料供給通路
９  高圧ポンプ
１５  電気的接続部
１７  バックリーク復路
２３  液圧制御構成要素
２５  キャップナット
４１  ソレノイド
１００  インジェクタ
１０１  高圧入口
１０２  高圧スリーブ
１０８  低圧スリーブ
１１０  ボア
１１２  開放端部
１１４  端部
１１６  要素
１１８  開口部
１２０  Ｏ−リング型シール
２０１  端キャップ装置
【図１】
0005767629.tif 000002
【図２ａ】
0005767629.tif 000003
【図２ｂ】
0005767629.tif 000004
【図２ｃ】
0005767629.tif 000005
【図２ｄ】
0005767629.tif 000006
【図２ｅ】
0005767629.tif 000007
【図３】
0005767629.tif 000008
【図４】
0005767629.tif 000009
【図５−６】
0005767629.tif 000010
【図７】
0005767629.tif 000011
【図８】
0005767629.tif 000012
【図９】
0005767629.tif 000013
【図１０】
0005767629.tif 000014
【図１１−１２】
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